基于单片机的汽车动态称重系统设计

论文编号:JD1197  论文字数:13446

任务书
题  目 基于单片机的汽车动态称重系统设计
主要内容
（参数）  本设计提出的汽车动态称重系统采用电阻应变式称重传感器搭建称重平台，设计了信号放大电路、AD转换电路、信号采集电路、单片机控制电路和通信电路，给出了信号流程图。分析汽车的运动状态与动力特性，得出包括汽车速度、汽车振动、地面不平整等影响汽车动态称重的一系列因素，然后提出动态称重系统的设计思想，采用六面三维简化模型，分析汽车行进过程中振动产生的种类和原因，并从硬件和软件两方面找出提高动态称重精度的有效措施。
任务要求
（进度）  第1天：熟悉课程设计任务及要求，针对课题查阅技术资料。
 第2天：确定设计方案。要求对设计方案进行分析、比较、论证，画出方框图，并简述工作原理。
 第3 - 4天：按照确定的方案设计单元电路。要求画出单元电路图，元件及元件参数选择要有依据，各单元电路的设计要有详细论述。
 第5天：撰写课程设计报告。要求内容完整、图表清晰、文理流畅、格式规范、方案合理、设计正确，篇幅不少于6000字。
主要参考
资料 [1] 赵丽娟，邵欣.基于单片机的温度监控系统的设计与实现.机械制造，2006，44(1)[2] 陈道炯，高上忠，高志峰，魏群．车载动态称重系统的研究．汽车技术，2008，6：8—12
[3] 李月华．道路超载车辆的动态称重设计．科学之友：B版，2008，5：59—60
[4] 许嘉．汽车动态称重信号分析与处理：[上海交通大学硕士学位论文]．上
海交通大学，2005
[5] 汪兆栋，李霆，黄日辉，阜艳．动态称重系统的试验数据采集与处理方法．
 科技信息，2008，9：10-1l
审查意见 

系（教研室）主任签字：                               年    月   日             
                           

摘  要
 道路运输车辆超载现象极为普遍，公路动态称重是目前高速公路管理一项必不可少的技术。其能有效减缓公路路面的损耗、节约公路养护成本、减少因超载而引起的交通事故，与税务系统相结合，还能防止国家税收的大量流失。
 目前，公路车辆动态称重的目的大体可分为-①贸易结算；②法令规定的强制计量；③交通数据的采集。上述不同的目的的称重对于称重系统的量要求也不相同。贸易称重用于车辆进行整车称重，要求误差小；法定强制称重包括检测整车重以及轮荷、轴荷、轴组荷，用于这一目的的称重，每次称量的误差也较小，而且需要在不同的位置设置大量的检测仪，便于执法人员发现超载；交通数据的采集包括各种车辆的重量、轴载、速度、轴距、车辆类型等交通数据，对高速公路的规划、设计、建造、运行、维护、管理以及投资都必不可少，用于此目的时，大量低精度的采样数据相对于少量高精度的采样数据，在分析中能提供更好的预测资料。
 世界上经济发达的国家都很重视车辆动态称重技术的研究，动态称重系统简称WIM(weigh—in．motion)，随着计算机处理数据能力的增强与数字信号处理方法的日益增加，许多信号处理理论用于改进汽车动态称重信号处理来提高处理的精度。本设计的汽车动态称重硬件系统采用电阻应变式称重传感器搭建称重平台，设计了信号放大电路、AD转换电路、信号采集电路、显示电路、单片机控制电路和通信电路，给出了信号流程图并介绍了汽车动态称重软件系统。
 

关键词：汽车动态称重；传感器；参数估计

目  录

1 引言 1
2 总体方案设计 1
2.1 硬件方案论证 1
2.2 系统总体设计 5
2.3 系统控制算法的设计 5
3 系统单元电路的设计 7
3.1 检测电路设计 8
3.2 A/D转换电路设计 11
3.3微控制器的工作电路设计 12
3.4 显示电路的设计 13
3.5 通信模块设计 13
3.6 系统抗干扰设计 13
4 系统的软件设计 14
4.1 系统主程序流程图 14
4.2 A/D转换子程序 15
4.3 数据采集子程序 16
4.4 通信模块子程序 17
4.5 显示子程序 18
4.6 控制子程序 19
总结 21
参考文献 22
附录： 23